- 串联电路和并联电路
- 共57题
LED绿色照明技术已经走进我们的生活.某实验小组要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,已知该灯正常工作时电阻大约500Ω,电学符号与小灯泡电学符号相同.
实验室提供的器材有:A 电流表A1(量程为0至50mA,内阻RA1约为3Ω)B.电流表A2(量程为0至3mA,内阻RA2=15Ω)C.定值电阻R1=697ΩD.定值电阻R2=1985ΩE.滑动变阻器R(0至20Ω)一只F.电压表 V(量程为0至12V,内阻RV=1kΩ)G.蓄电池E(电动势为12V,内阻很小)F.开关S一只
12.如图所示,请选择合适的器材,电表1为 ,电表2为 ,定值电阻为 .(填写器材前的字母编号)
13.将采用的电路图补充完整.
14.写出测量LED灯正常工作时的电阻表达式Rx= (填字母),当表达式中的 (填字母)达到 ,记下另一电表的读数代入表达式,其结果为LED灯正常工作时电阻.
正确答案
(1)F;B;D;---------每空1分
解析
要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压;
改装电压表的内阻:,A2的内阻约为15Ω,则定值电阻应选D;
LED灯正常工作时的电流约为左右,电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量电流;因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如图所示,
由以上分析可知,电表1为F,电表2为B,定值电阻为D.
考查方向
伏安法测电阻
解题思路
滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.LED灯的额定电压为3V,题目所给的电压表量程太大,测量不准确,需通过电流表和定值电阻改装一个电压表,因为通过LED的电流较小,可以用题目中的电压表当电流表使用.根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻,根据欧姆定律得出LED电压为3V时,得到LED的电阻.
易错点
由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压
教师点评
本题的难点在于电流表的量程偏小,无法测电流,电压表的量程偏大,测量电压偏大,最后需通过改装,用电流表测电压,电压表测电流.
正确答案
(2)电路图如图所示---------------2分
解析
要精确测定额定电压为3V的LED灯正常工作时的电阻,需测量LED灯两端的电压和通过LED灯的电流,由于电压表的量程较大,测量误差较大,不能用已知的电压表测量LED两端的电压,可以将电流表A2与定值电阻串联改装为电压表测量电压;
改装电压表的内阻:,A2的内阻约为15Ω,则定值电阻应选D;
LED灯正常工作时的电流约为左右,电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量电流;因为滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.电路图如图所示,
考查方向
伏安法测电阻
解题思路
滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.LED灯的额定电压为3V,题目所给的电压表量程太大,测量不准确,需通过电流表和定值电阻改装一个电压表,因为通过LED的电流较小,可以用题目中的电压表当电流表使用.根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻,根据欧姆定律得出LED电压为3V时,得到LED的电阻.
易错点
电流表的量程较小,电流表不能精确测量电流,可以用电压表测量电流
教师点评
本题的难点在于电流表的量程偏小,无法测电流,电压表的量程偏大,测量电压偏大,最后需通过改装,用电流表测电压,电压表测电流.
正确答案
(2); -----2分 I2;-------1分 1.5mA.---------1分
解析
根据闭合电路欧姆定律知,灯泡两端的电压,通过灯泡的电流
,所以LED灯正常工作时的电阻;
改装后的电压表内阻为,则当时
,LED灯两端的电压为3V,达到额定电压,测出来的电阻为正常工作时的电阻.
考查方向
伏安法测电阻
解题思路
滑动变阻器阻值远小于LED的电阻,所以滑动变阻器采用分压式接法.LED灯的额定电压为3V,题目所给的电压表量程太大,测量不准确,需通过电流表和定值电阻改装一个电压表,因为通过LED的电流较小,可以用题目中的电压表当电流表使用.根据闭合电路欧姆定律求出LED正常工作时的电阻,根据欧姆定律得出LED电压为3V时,得到LED的电阻.
易错点
由欧姆定律求
教师点评
本题的难点在于电流表的量程偏小,无法测电流,电压表的量程偏大,测量电压偏大,最后需通过改装,用电流表测电压,电压表测电流.
9.实验室有一灵敏电流计G的量程为1mA,内阻未知,现要精确测量G的内阻。实验室中可供选择的器材有:
待测灵敏电流计G;多用电表
电流表A1:量程为3mA,内阻约为200Ω;
电流表A2:量程为0.6A,内阻约为0.1Ω;
定值电阻R1:阻值为10Ω;定值电阻R2:阻值为60Ω;
滑动变阻器R3:最大电阻20Ω,额定电流1.5A;
直流电源:电动势1.5V,内阻0.5Ω;开关,导线若干。
(1)先用多用电表粗测G的内阻:正确的操作中应该使多用电表的红表笔接灵敏电流计G的 接线柱(填“正”或“负”),黑表笔接另一个接线柱。
(2)步骤(1)中粗测G的内阻为100Ω,为了精确测量G的内阻,实验小组的同学选择了如图所示的电路,则电表1为 ,电表2为 (填“G、A1、A2”等电表符号),定值电阻Rx为 (填“R1”或“R2”)。
(3)按照上述设计的电路进行实验,测得电表1的示数为a1,电表2的示数为a2,则电流表G的内阻的表达式为rg = 。(用“a1、a2、Rx”等符号表达)
正确答案
(1) 负
(2)G A1 R2
(3)
解析
(1)多用电表内电源正极接黑表笔,负极接红表笔。所以多用电表的红表笔接灵敏电流计G的负接线柱;
(2)类似半偏法测内阻,所以电表1为 G ,,所以电表2为 A1 ,定值电阻Rx为 R2
(3)由欧姆定律有:,
,由以上两式得:
考查方向
解题思路
根据电学实验的规律
易错点
(2)此电路教材中没有,应该用类似半偏法测内阻来判断
知识点
在测量未知电阻Rx阻值的实验中,可供选择的器材有:
待测电阻Rx(阻值约300);
电流表A1(量程20 mA,内阻约50 );
电流表A2(量程50 mA,内阻约10 );
电阻箱R(0一999.9);
滑动变阻器R1(20 ,2A);
滑动变阻器R2(1 750 ,0.3 A);
电源E(电动势6. 0 V,内阻不计);
开关S及导线若干。
某同学采用如下方案进行测量:
a.按图甲连好电路,调节滑片P和R的阻值,使电流表指针指在合适位置,记下此时A1示数I1、A2示数I2和电阻箱阻值R0;
b.将电流表A1改接到另一支路(如图乙),保持电阻箱阻值R0不变,调节P,使A2示数仍为I2,记下此时A1示数;
c.计算得到Rx的阻值。
14.该同学按图甲连成如图丙所示的电路,请指出第 条导线连接错误(填图丙中表示导线的数字)。
15.正确连线后,闭合S,将P从左向右滑动,发现开始时A2示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器 造成的(填“R1”或“R2”)。
16.待测电阻Rx= (用I1 、I2 、R0 、 的某些量表示);针对该实验方案, 电流表A1的内阻 (填“会”或“不会”)造成系统误差。
正确答案
6
解析
由图甲可知,电流表负极接线,是连接在滑动变阻器的滑片
上,而图丙是接在滑动变阻器下面右侧的接线柱上,所以是第
条导线连接错误;
考查方向
解题思路
按照电路图连接实物图
易错点
滑动变阻器只接两个接线柱,导线交叉,电表正负接线柱弄反等等。
正确答案
;
解析
由图甲可知,电压表采用分压式接法,滑动变阻器应选择最大阻值较小的那个,闭合,将
从左向右滑动,发现开始时
示数变化不大,当临近最右端时示数变化明显,这是选择了滑动变阻器阻值较大的
造成的;
考查方向
解题思路
分压电路中,要想使待测电阻的电压连续变化,应选择电阻小的滑动变阻器
易错点
不知如何选择滑动变阻器
正确答案
、不会。
解析
由题意可知,待测电阻与电阻箱阻并联,根据总电流相等和并联电路电压相等得:
,
,解得:
由于大小与电流表
的内阻无关,所以不会造成系统误差。
考查方向
解题思路
根据两次干路总电流相等列式计算
易错点
列示计算时电流表A1的内阻不能忽略
19.在如图所示的电路中,E为电源电动势,r为电源内阻,R2和R3均为定值电阻,R1为滑动变阻器.已知R1的总阻值大于R2,R2=R3=r 。合上开关S,V示数为U,A1和A2示数分别为I1、I2,现将R1的滑动触点由最左端向右端移动的过程中,则下列判断正确的是( )
正确答案
解析
已知R1的总阻值大于R2,R2的滑动触点由最左端向右端移动的过程中,外电路的总电阻先增大后减小,总电流先减小后增大,内电压先减小后增大,路端电压先增大后减小,即电压表示数U先增大后减小,I2先减小后增大.
R1与R2并联的电压先增大后减小.并联电压增大时,滑动触点右端电阻减小,则I1增大.当并联电压减小时,通过的R2的电流减小,而总电流增大,所以I1增大,因此I1一直增大.
U与I2的乘积等于电源的输出功率.由于R2=R3=r,外电阻总电阻大于r,且大于外电路的总电阻先增大后减小,所以U与I2的乘积先减小后增大.故A、B错误,CD正确.
考查方向
解题思路
理清电路,确定电压表测得什么电压,电流表测得什么电流,抓住电动势和内阻不变,采用局部→整体→局部的方法,利用闭合电路欧姆定律进行分析
易错点
关键抓住电动势和内电阻不变,结合闭合电路欧姆定律求解.注意做题前一定要理清电路,看电压表测的是什么电压,电流表测的是什么电流
知识点
某同学利用满偏电流为500μA的电流表、热敏电阻 等制作电子温度计。
.制作的实验过程中需要测出该电流表G的内阻Rg,所用的电路如图甲,主要步骤是:①接通开关S1,调节变阻器R1,使G指针偏转到满刻度;②保持R1不变,再接通开关S2,调节电阻箱R2,使G指针偏转到满刻度的一半,读出此时R2的阻值为299.0Ω,可认为Rg=R2。实验时,图甲电路中的变阻器Rl和电源有下列器材可供选择:
A变阻器(0~200Ω) B变阻器(0~20kΩ)C电源(1.5V,内阻不计) D电源(9V,内阻不计)
(1)为了使测量Rg尽量精确,R1应选______,电源应选_________。(填选项前的字母)
(2)温度在0~300℃范围内,某热敏电阻的阻值Rt随温度t(℃)的变化情况为Rt=200+50t(Ω),把这个热敏电阻、标准定值电阻、电池、开关与电流表G串联起来,电路如图乙,电流表G的表盘如图丙。用该热敏电阻作探头,将G表盘上的电流刻度值改成对应的温度值,就制作成简单的电子温度计。已知电池的电动势E=1.5V,内阻r=1.0Ω,标准定值电阻的阻值R0=2500Ω,根据(l)中测得的Rg值和闭合电路欧姆定律,得出电流表G表盘上500μA刻度处对应的温度刻度值是0℃,300μA刻度处对应的温度刻度值是_______℃。
(3)由于用图甲电路测定电流表G的内阻Rg在原理上存在一定的系统误差,因而制作的电子温度计在测量温度时,测量值比真实值__________(填“偏大”或“偏小”)。
23.制作的实验过程中需要测出该电流表G的内阻Rg,所用的电路如图甲,主要步骤是:①接通开关S1,调节变阻器R1,使G指针偏转到满刻度;②保持R1不变,再接通开关S2,调节电阻箱R2,使G指针偏转到满刻度的一半,读出此时R2的阻值为299.0Ω,可认为Rg=R2。实验时,图甲电路中的变阻器Rl和电源有下列器材可供选择:
正确答案
考查方向
15.如图所示的电路中,电池的电动势为E,内阻为r,电路中的电阻R1、R2和R3的阻值都相同。在电键S处于闭合状态下,若将电键S1由位置1切换到位置2,则( )
正确答案
解析
总电流增大,内电压变大,外电压变小,电压表测的是外电压,所以电压表示数变小.故A错误;设电路中的电阻R1、R2和R3的阻值为R,当电键打在1时,R2两端的电压U2==
E,当电键打在2时R2两端的电压U2′=
E=
E,可知.U2′<U2.故C错误。电池的效率可根据η=
=
得知,外电压U变小,电池的效率变小。故D正确;根据
,带入上面的式子可知,功率的大小无法判断,所以B错。
考查方向
解题思路
将电键S1由位置1切换到位置2,通过外电阻的变化,抓住电动势和内阻不变,分析电流、外电压的变化.电池的效率可根据η=得知。
易错点
关键是抓住电源的电动势和内阻不变,结合闭合电路欧姆定律进行动态分析。
知识点
用如图甲所示的电路测量未知电阻Rx的阻值,所用器材如下:
电源E(电动势约为3V,内阻可忽略)
电压表Vl(量程为3V,内阻很大)
电压表V2(量程为3V,内阻很大)
定值电阻R1(阻值为400Ω)
定值电阻R2(阻值为200Ω)
电阻箱R(最大阻值为999.9Ω)
单刀单掷开关S1,单刀双掷开关S2,导线若干。
11.请将图乙中的实物按图甲所示的电路进行连线;
12.开关Sl闭合,将S2拨到1位置,记录电压表Vl示数;再将S2拨到2位置,调整电阻箱阻值,使电压表V2示数与电压表Vl示数相同,记录电阻箱的阻值R如图丙所示,则R=____ Ω;
13.根据以上操作可算出未知电阻Rx=______Ω(结果保留两位有效数字)。
正确答案
】如图所示 (3分)
解析
根据原理图可得出对应的实物图如图所示;
考查方向
解题思路
据原理图可明确对应的实物图;
易错点
实验原理、电路的结构,有效数字的保留等
正确答案
(3分)
解析
根据电阻箱的读数原理可知,电阻箱的读数为3×100=300.0Ω;
考查方向
解题思路
根据电阻箱的读数方法可明确电阻箱的读数;
易错点
实验原理、电路的结构,有效数字的保留等
正确答案
(3分)
解析
由电路图可知,R与R2串联;RX与R1串联;两次实验中电压不变;当两电压表示数相等时,根据串并联电路规律可知:
=
解得:RX==
=2.7×102Ω;
考查方向
解题思路
明确电路结构,明确两次实验中两支路上的电压相等,则根据串联电路电压规律可明确电阻关系,从而求出未知电阻.
易错点
实验原理、电路的结构,有效数字的保留等
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